Особенности расчета надежности систем с автоматическим регулятором

Рассмотрим надежность ТС, предназначенных для автоматическо­го регулирования технологического процесса. Допустим, что задания на рассматриваемую АСУ не изменяются во времени и условия экс­плуатации соответствуют норме.

После возможных отказов обслуживающий персонал полностью восстанавливает свойства системы, а управляемый объект работает в неизменном режиме.

Рассматриваемая система (рис.12) состоит из объекта управле­ния, на который действует возмущение ή(t), а регулируемая величи­на y(t) должна поддерживаться в соответствии с заданием y_зад(t).

Рис.12 Пример системы с автоматическим управлением

Часто в АСУ ТП предусматривается ручное управление в случае отказа регулятора. Собственно регулятор является частью системы автоматического регулирования (САР). Такими же самостоятельны­ми частями можно считать датчик, исполнительный механизм.

В процессе эксплуатации все эти составляющие САР подвержены влиянию внешних условий, условий эксплуатации и могут иметь как внезапные отказы, так и постепенные отказы типа дрейфа парамет­ров. Если причины, вызывающие эти отказы независимы, то вероят­ность безотказной работы регулятора будет P(t) = P_вн(t)P_пост(t).

Закон внезапных отказов обычно незначительно отличается от показательного, и поток внезапных отказов распределен по закону Пуассона. Что касается надежности по постепенным отказам, необ­ходимо знание динамических характеристик и настроек регулятора, законов изменения возмущающих воздействий и т.п.

Если автоматическое регулирование резервировано ручным управлением, то такую систему можно трактовать как систему с ре­зервированием с той лишь разницей, что резервное (т.е. ручное) управление обладает другими числовыми значениями показателей надежности, а также более низкой эффективностью управления объ­ектом.

С учетом этих замечаний можно определить надежность САР при отказе автоматического управления и переходе на ручное управление объектом. При ручном управлении, естественно, снижается эффек­тивность работы объекта управления.